3.3 基因工程的应用（课件）-【帮课堂】2023-2024学年高二生物同步学与练（人教版2019选择性必修3）

第3章 基因工程 3.3 基因工程的应用 低乳糖奶牛 基因工程肝炎疫苗 1 2 举例说出基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等方面的应用 关注基因工程的进展，认同基因工程的应用价值 学习目标 目 生物学 高中 从社会中来 胰岛素是治疗糖尿病的特效药物。传统生产胰岛素的方法是从猪、牛等动物的胰腺中获取。曾经生产供一位糖尿病病人使用一年的胰岛素，需要上千头牛，生产的成本非常高。 我国拥有自主知识产权的基因工程药物---重组人胰岛素已经研制成功并得到广泛应用。 1978年，科学家将编码人胰岛素的基因导入大肠杆菌细胞中，使大肠杆菌表达重组人胰岛素。 除了生产胰岛素，基因工程还有哪些应用呢? 重组人胰岛素注射液 基因工程的应用 基因工程自20世纪70年代兴起后，得到了飞速的发展，在农牧业、医药卫生、（工业、环境、能源）和食品工业等方面，展示出广阔的前景。 医药卫生领域 食品工业方面 农牧业方面 基因工程的应用 一、基因工程在农牧业方面的应用 1、转基因抗虫植物 从某些生物中分离出抗虫基因导入作物，使之具有抗虫性状 方法： 转基因抗虫棉花、玉米、水稻、大豆、马铃薯等。 成果： 2、转基因抗病植物 科学家将来源于某些病毒、真菌等的抗病基因导入植物中，培育出转基因抗病植物。 方法： 转基因抗病毒甜椒、番木瓜和烟草等 成果： 转基因抗虫水稻(绿色植株)与对照(被害虫侵害的黄色植株) 转基因抗病毒甜椒 一、基因工程在农牧业方面的应用 3、转基因抗除草剂植物 杂草常常危害农业生产，而大多数除草剂不仅能杀死田间杂草， 还会损伤作物，导致作物减产 将降解或抵抗某种除草剂的基因导入作物，可以培育出抗除草剂 的作物品种。 转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜等。 施用除草剂后的转基因抗除草剂玉米田 种植转基因抗除草剂大豆的农田 方法： 成果： (1)基因： 。 (2)成果：转基因牛分泌的乳汁中，乳糖的含量大大降低， 而其他营养成分不受影响。 一、基因工程在农牧业方面的应用 优良基因 成果 的蛋白质编码基因 富含赖氨酸的转基因玉米 与植物花青素代谢相关的基因 ______________ 必需氨基酸含量多 转基因矮牵牛 4、利用转基因改良植物品质 营养价值、观赏价值等 5、利用转基因提高动物的生长速率 (1)基因：外源生长激素基因。 (2)成果： 。 转基因鲤鱼 肠乳糖酶基因 6、用来改善畜产品的品质 二、基因工程在医药卫生领域的应用 1、基因工程改造微生物或动植物的细胞生产药物 常见药物类型： 应用： 实例： 细胞因子、抗体、疫苗和激素等。 可以用来预防和治疗人类肿瘤、心血管疾病、传染病、糖尿病和类风湿关节炎等。 我国生产的重组人干扰素、血小板生成素、促红细胞生成素和粒细胞集落刺激因子等。 思考：生产乙肝疫苗，应向酵母菌细胞导入什么基因？ 乙肝病毒抗原基因 二、基因工程在医药卫生领域的应用 药用蛋白基因 乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件 基因表达载体 显微注射 受精卵 泌乳期 分泌乳汁 转基因动物 药物 发育 (1)动物乳腺有完整的蛋白质翻译后修饰系统，生产的蛋白质活性高，更稳定。(2)产物直接经乳汁分泌，易提取。 优点： 2、让转基因哺乳动物批量生产药物 乳腺/房生物反应器 目前已经在牛、山羊等动物的乳腺生物反应器中，获得了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α-抗胰蛋白酶等重要医药产品。 应用： 二、基因工程在医药卫生领域的应用 1.乳腺生物反应器指的是转基因动物的乳腺吗？ 2.为什么将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起？ 3.药用蛋白基因存在于转基因动物的哪些细胞中？为什么？ 4.生物反应器除了用乳腺，还可以用什么器官？ 5.膀胱生物反应器哪些方面优于乳腺生物反应器？ 6.研制膀胱生物反应器时，应如何处理目的基因**？ 7.用生物反应器生产药物的优点？ 让药用蛋白基因只在乳腺细胞中特异性表达 几乎所有细胞 不是，指的就是这个转基因动物 【易错点拨】 因为它们都是由同一个受精卵分裂、分化而来的 膀胱 不受性别与年龄的限制（乳腺生物反应器必须是雌性，且泌乳期才会分泌） 将目的基因与膀胱上皮细胞中特异表达的基因的启动子等调控元件重组 产量高、成本低、产品质量好容易提取、 二、基因工程在医药卫生领域的应用 3、用转基因动物作为器官移植的供体 ①猪的内脏构造、大小、血管分布与人相似； ②猪体内隐藏的致病基因远远